(57)【要約】  射出成形金型１は、キャビティ４に連通する貫通孔３１３が形成された金型本体２１と、貫通孔３１３に嵌合された筒状部材３３１と、筒状部材３３１内に所定のクリアランスＣ１をもって挿入された挿入部材３３２と、を備え、筒状部材３３１の第１の端面３３１ｄと挿入部材３３２の第２の端面３３２ａは、キャビティ４を画定するキャビティ面３１２ａから突出している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティに連通する貫通孔が形成された金型本体と、
前記貫通孔に嵌合された筒状部材と、
前記筒状部材内に所定のクリアランスをもって挿入された挿入部材と、を備え、
前記筒状部材の第１の端面と前記挿入部材の第２の端面は、前記キャビティを画定するキャビティ面から突出していることを特徴とする射出成形金型。
【請求項２】
請求項１記載の射出成形金型であって、
前記第２の端面は、前記第１の端面よりも突出し、又は前記第１の端面と実質的に同一平面上に位置していることを特徴とする射出成形金型。
【請求項３】
請求項１又は２記載の射出成形金型であって、
前記筒状部材は、前記金型本体に対して着脱可能であり、
前記挿入部材は、前記筒状部材に対して着脱可能であることを特徴とする射出成形金型。
【請求項４】
凹部を有する樹脂成形品であって、
前記凹部の底面において、前記底面の外周部よりも内側に筒状のバリが形成され、
前記バリの先端は、前記凹部内に位置していることを特徴とする樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂を成形する射出成形金型及び当該射出成形金型により成形された樹脂成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形時において、射出成形金型のキャビティ内に閉じ込められた空気と溶融樹脂が発生するガスは、射出された溶融樹脂によりキャビティ内で圧縮され、射出成形金型内の小さな隙間から排出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えばエンジニアプラスチック等の溶融時の流動性が高い樹脂を射出成形する場合には、キャビティ内に樹脂が充填されるまでの時間が短いため、空気やガスが十分に排出されないことがある。このような空気やガスがキャビティから十分に排出されないと、ショートショットや転写不良などの成形不良の原因となる。これに対し、単に射出成形金型内の隙間を大きくすると、その隙間から樹脂漏れ（バリ）が生じ易くなり、樹脂成形品が寸法不良になるという問題があった。【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、樹脂成形品を精度よく成形できる射出成形金型及び精度のよい樹脂成形品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る射出成形金型は、キャビティに連通する貫通孔が形成された金型本体と、前記貫通孔に嵌合された筒状部材と、前記筒状部材内に所定のクリアランスをもって挿入された挿入部材と、を備え、前記筒状部材の第１の端面と前記挿入部材の第２の端面は、前記キャビティを画定するキャビティ面から突出していることを特徴とする。【０００６】
上記発明において、前記第２の端面は、前記第１の端面よりも突出し、又は前記第１の端面と実質的に同一平面上に位置していてもよい。【０００７】
上記発明において、前記筒状部材は、前記金型本体に対して着脱可能であり、前記挿入部材は、前記筒状部材に対して着脱可能であることを特徴とする射出成形金型。  【０００８】
本発明に係る樹脂成形品は、凹部を有する樹脂成形品であって、前記凹部の底面において、前記底面の外周部よりも内側に筒状のバリが形成され、前記バリの先端は、前記凹部内に位置していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、筒状部材の第１の端面と挿入部材の第２の端面がキャビティ面から突出しているので、樹脂成形品を精度よく成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態における射出成形金型の断面斜視図である。
【図２】図２は、図１のII部の拡大断面図である。
【図３】図３は、図２のIII部の拡大断面図である。
【図４】図４は、図３のIV方向から見た平面図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態における射出成形金型の変形例を示す要部断面図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態における樹脂成形品の断面図である。
【図７】図７は、図６のVII部の拡大断面図である。
【図８】図８は、図７のVIII方向から見た平面図である。
【図９】図９は、本発明の第１実施形態における樹脂成形品の変形例を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態における射出成形金型の要部断面図である。
【図１１】図１１は、図１０のXI方向から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
≪第１実施形態≫
図１は、本実施形態における射出成形金型の断面斜視図、図２は図１のII部の拡大断面図、図３は図２のIII部の拡大断面図、図４は図３のIV方向から見た平面図、図５は本実施形態における射出成形金型の変形例を示す要部断面図である。
【００１３】
本実施形態における射出成形金型１は、例えばハードディスクドライブのアクチュエータを構成する樹脂成形品５（図６に示すようなコイルを保持する部品等）を成形するための金型である。この樹脂成形品５を構成する樹脂としては、例えば液晶性ポリマー（LCP:Liquid Crystal Polymer）やポリフェニレンスルフィド(PPS:Polyphenylenesulfide)等のエンジニアリングプラスチックを例示できる。
【００１４】
この射出成形金型１は、図１に示すように、固定側金型２と、可動側金型３と、を備えている。
【００１５】
固定側金型２は、射出成形金型１において、射出成形機の固定側プラテン（不図示）に取り付けられる部分である。この固定側金型２は、可動側型板３１と共にキャビティ４を形成する固定側型板２１を有している。この固定側型板２１の下面は、可動側型板３１との合わせ面であるパーテンィグ面２１１となっている。
【００１６】
可動側金型３は、射出成形金型１において、射出成形機の可動側プラテン（不図示）に取り付けられる部分であり、可動側プラテンの移動に伴って、固定側金型２に対して接近又は離反するようになっている。この可動側金型３は、可動側型板３１と、受け板３２と、ガス抜き機構３３と、を有している。
【００１７】
可動側型板３１は、図１及び図２に示すように、固定側型板２１と当接する板であり、その上面は、固定側型板２１との合わせ面であるパーティング面３１１となっている。
【００１８】
この可動側型板３１のパーティング面３１１には、第１の凹部３１２が形成されている。第１の凹部３１２は、樹脂成形品５に応じた形状となっており、固定側型板２１との間でキャビティ４を形成（画定）している。なお、この第１の凹部３１２の第１の底面３１２ａが、後述する図６に示す樹脂成形品５の下面に対応している。ここで、本実施形態では、第１の凹部３１２が、可動側型板３１に直接形成されているが、入子部品に第１の凹部３１２を形成し、当該入子部品を可動側型板３１に組み込んでもよい。
【００１９】
また、可動側型板３１には、図２及び図３に示すように、第１の凹部３１２に連通し、スリーブ３３１（後述）に嵌合する嵌合孔３１３が２つ形成されている。この嵌合孔３１３は、第１の凹部３１２の第１の底面３１２ａで開口している。
【００２０】
図１に示すように、受け板３２は、可動側型板３１を支持する板であり、可動側型板３１とスペーサブロック３４と、の間に積層されている。
【００２１】
この受け板３２には、図２及び図３に示すように、スリーブ３３１の鍔部３３１ｂ（後述）を収容する収容穴３２１が形成されている。
【００２２】
また、この受け板３２には、エジェクタピン３３２（後述）が貫通可能な貫通孔３２２が形成されている。この貫通孔３２２は、収容穴３２１に連通し、スリーブ３３１の挿入孔３３１ｃ（後述）と同軸上に位置している。また、この貫通孔３２２の内径は、エジェクタピン３３２の外径よりも十分に大きく、且つスリーブ３３１の鍔部３３１ｂの外径よりも小さくなっている。
【００２３】
ガス抜き機構３３は、図２及び図３に示すように、スリーブ３３１と、エジェクタピン３３２と、から構成されている。
【００２４】
スリーブ３３１は、図３に示すように、スリーブ本体３３１ａと、鍔部３３１ｂと、挿入孔３３１ｃと、を有している。なお、このスリーブ３３１は、可動側型板３１と一体的に形成されたものではなく、可動側型板３１に対して、取り付け及び取り外しが可能な別部品となっている。
【００２５】
スリーブ本体３３１ａは、円筒状の部材であり、可動側型板３１の嵌合孔３１３と嵌合可能な外径となっている。また、同図に示すように、このスリーブ本体３３１ａの高さｔ１は、第１の凹部３１２における可動側型板３１の厚さｔ２に対して相対的に大きくなっている（ｔ１＞ｔ２）。このため、スリーブ本体３３１ａの第１の端面３３１ｄ（図中の上端）は、第１の凹部３１２の第１の底面３１２ａに対して高さｔ３分（ｔ３=ｔ１−ｔ２、例えば２０μｍ〜３０μｍ程度）突出している。
【００２６】
鍔部３３１ｂは、スリーブ３３１において、可動側金型３１に係止する部分であり、スリーブ本体３３１ａの下部に位置している。鍔部３３１ｂの外径は、嵌合孔３１３の内径に対して相対的に大きく、受け板３２の収容穴３２１の内径に対して相対的に小さくなっている。また、鍔部３３１ｂの厚さは、受け板３２の収容穴３２１の深さと実質的に同一又は収容穴３２１の深さに対して若干低くなっている。このため、鍔部３３１ｂが収容穴３２１に収容され、鍔部３３１ｂが収容穴３２１の底面と可動側型板３１の下面との間に挟まれることで、スリーブ３３１が固定される。
【００２７】
挿入孔３３１ｃは、図３に示すように、スリーブ３３１の上面（第１の端面３３１ｄ）から下面に亘って貫通した孔である。挿入孔３３１ｃの内径は、エジェクタピン３３２（後述）の外径に対して相対的に大きくなっており、エジェクタピン３３２が挿入孔３３１ｃに挿入されると、挿入孔３３１ｃの内面とエジェクタピン３３２の側面との間にクリアランスＣ１（例えば５μｍ程度）が形成される。これにより、射出成形時に、溶融樹脂が発生するガスやキャビティ４内に閉じ込められた空気は、このクリアランスＣ１を介してキャビティ４から外部に排出される。なお、このクリアランスＣ１は、図４に示すように、挿入孔３３１ｃの内面及びエジェクタピン３３２の側面に沿った環状となっている。
【００２８】
エジェクタピン３３２は、キャビティ４内（第１の凹部３１２）において成形された樹脂成形品５を、可動側金型３から突き出す部材である。
【００２９】
エジェクタピン３３２は、図１に示すように、ピン状の部品であり、例えば０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の外径となっている。このエジェクタピン３３２は、受け板３２の貫通孔３２２を貫通して、スリーブ３３１の挿入孔３３１ｃ内に挿入されている。また、エジェクタピン３３２の下端はエジェクタプレート３３３ａ,３３３ｂに固定されており、エジェクタプレート３３３ａ,３３３ｂのスライド移動（図中Ｚ方向）に伴って、キャビティ４内に成形された樹脂成形品５を突き出すようになっている。
【００３０】
ここで、図３に示すように、エジェクタピン３３２の第２の端面３３２ａ（上端）は、スリーブ３３１の第１の端面３３１ｄと実質的に同一平面Ｌ１上に位置している。なお、エジェクタピン３３２の第２の端面３３２ａを、図５に示すように、スリーブ３３１の第１の端面３３１ｄよりもキャビティ４内に向かって所定の高さｔ４だけ突出させてもよい。
【００３１】
なお、本実施形態では、射出成形金型１に、２本のエジェクタピン３３２が設けられているが、特に限定されず、３本以上のエジェクタピン３３２を設けてもよい。ここで、全てのエジェクタピン３３２に対して、ガス抜き機構３３を設けてもよいし、一部のエジェクタピン３３２に対して、ガス抜き機構３３を設けてもよい。また、樹脂成形品５と金属部品（例えば、アクチュエータのキャリッジ等）を一体的に成形（インサート成形）してもよい。
【００３２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３３】
図６は本実施形態における樹脂成形品の断面図、図７は図６のVII部の拡大断面図、図８は図７のVIII方向から見た平面図、図９は本実施形態における樹脂成形品の変形例を示す断面図である。
【００３４】
本実施形態における射出成形金型１に、注入口Ｘ（図１参照）を介して溶融樹脂を高圧（例えば７０ＭＰａ〜８０ＭＰａ）で射出すると、キャビティ４内に溶融樹脂が充填され、図６に示すように、キャビティ４（第１の凹部３１２）に応じた形状の樹脂成形品５が成形される。この際に、溶融樹脂が発生するガスやキャビティ４内に閉じ込められた空気が、上述のクリアランスＣ１を介して外部に排出されると共に、溶融樹脂がクリアランスＣ１に入り込み、樹脂成形品５にバリ５２が形成される。ここで、スリーブ３３１と嵌合孔３１３は嵌合しており、両者の間には隙間がなく、スリーブ３３１と嵌合孔３１３との間にはバリが生じないようになっている。なお、クリアランスＣ１から排出された空気やガスは、受け板３２の貫通孔３２２とエジェクタピン３３２との間の隙間を通って、射出成形金型１外へ排出される。
【００３５】
本実施形態では、図６及び図７に示すように、樹脂成形品５に、射出成形金型１のスリーブ３３１及びエジェクタピン３３２に応じた第２の凹部５１が形成されている。この第２の凹部５１の深さｔ５は、図３に示すスリーブ３３１及びエジェクタピン３３２の高さｔ３に応じた深さとなっている（ｔ３≒ｔ５）。
【００３６】
なお、図５に示すように、エジェクタピン３３２の第２の端面３３２ａが、スリーブ３３１の第１の端面３３１ｄに対して突出している場合には、樹脂成形品５の第２の凹部５１は、図９に示すように、バリ５２に囲まれた部分がさらに凹んだ形状となる。
【００３７】
バリ５２は、図７及び図８に示すように、第２の凹部５１の第２の底面５１１において、第２の底面５１１の外周部５１１ａよりも内側に形成され、平面視において環状となっている。また、このバリ５２の高さｔ６は、第２の凹部５１の深さｔ５以下になっており（ｔ６≦ｔ５）、バリ５２の先端（図７において下端）が第２の凹部５１内に位置している。このため、樹脂成形品５にバリ５２が形成されても、樹脂成形品５の厚さｈが維持され、樹脂成形品５が精度よく成形される。また、本実施形態では、樹脂成形品５において外観上問題のない箇所に第２の凹部５１を形成することで、バリ５２を許容している。
【００３８】
また、上述のように樹脂成形品５にバリ５２が生じても、寸法精度への影響が抑制されているので、上述のクリアランスＣ１を大きくすることができる。これにより、溶融樹脂が発生するガスやキャビティ４内に閉じ込められた空気が、より積極的にキャビティ４外に排出され、転写不良やショートショット等の成形不良が生じ難くなっている。
【００３９】
また、本実施形態では、樹脂成形品５にバリ５２が生じても、バリ５２を除去する必要がなく、樹脂成形品５の生産性に優れている。
【００４０】
ここで、溶融樹脂から発生されるガスが、キャビティ４内で高温及び高圧で圧縮されることで、射出成形金型１においてキャビティ４を形成する部分の表面が腐蝕することがある。樹脂の成分に硫黄が含まれている場合には、このような腐蝕が特に顕著である。これに対し、上述のように、クリアランスＣ１を大きくし、積極的にガスを排出させることで、このような腐蝕が抑制される。
【００４１】
一方で、クリアランスＣ１から多くのガスが排出されることで、クリアランスＣ１を形成するスリーブ３３１とエジェクタピン３３２が腐蝕し易くなるが、このような場合には、スリーブ３３１とエジェクタピン３３２を部品交換すればよい。これらのスリーブ３３１やエジェクタピン３３２は小さな部品であるため、当該部品交換の費用は、安価となっている。このように、本実施形態では、射出成形金型１の保全において、低コスト化が図られている。
【００４２】
≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態について説明する。
【００４３】
図１０は、本実施形態における射出成形金型の要部断面図、図１１は図１０のXI方向から見た平面図である。
【００４４】
本実施形態における射出成形金型１ａでは、キャビティ４を画定する挿入ブロック３５２にガス抜き機構３５が設けられている点で、第１実施形態と相違するが、それ以外の構成は同様である。以下に、第１実施形態と相違する点についてのみ説明し、第１実施形態と同様の構成である部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
本実施形態におけるガス抜き機構３５は、図１０及び図１１に示すように、スリーブ３５１と、挿入ブロック３５２と、を有している。
【００４６】
スリーブ３５１は、図１０及び図１１に示すように、スリーブ本体３５１ａと、鍔部３５１ｂと、挿入孔３５１ｃと、を有している。
【００４７】
スリーブ本体３５１ａは、断面が矩形の筒状となっており、鍔部３５１ｂもスリーブ本体３５１ａに応じて矩形となっている。また、挿入孔３５１ｃの断面も、矩形となっている。また、第１実施形態と同様に、このスリーブ本体３５１ａの第１の端面３５１ｄは、第１の凹部３１２の第１の底面３１２ａに対して高さｔ３分突出している。
【００４８】
挿入ブロック３５２は、図１０及び図１１に示すように、ブロック本体３５２ａと、板部３５２ｂと、を有している。
【００４９】
ブロック本体３５２ａは、スリーブ３５１の挿入孔３５１ｃに挿入されている。このブロック本体３５２ａの第３の端面３５２ｃは、第１の凹部３１２の第１の底面３１２ａからキャビティ４内に向かって突出し、スリーブ３５１の第１の端面３５１ｄと実質的に同一平面Ｌ２上に位置している。なお、ブロック本体３５２ａの第３の端面３５２ｃを、スリーブ３５１の第１の端面３５１ｄよりもキャビティ４内に向かって相対的に突出させてもよい。
【００５０】
また、ブロック本体３５２ａは、図１１に示すように、平面視において矩形となっており、その大きさは、スリーブ３５１の挿入孔３５１ｃの断面に対して若干小さくなっている。このため、ブロック本体３５２ａの側面と挿入孔３５１ｃの内面との間には、クリアランスＣ２が形成されている。なお、このようなクリアランスＣ２が形成されていれば、スリーブ３５１や挿入ブロック３５２の断面形状（平面視）を円形としてもよい。
【００５１】
板部３５２ｂは、その中央部分でブロック本体３５２ａと連結されており、その上面でスリーブ３５１の鍔部３５１ｂの下面と当接している。また、板部３５２の下面は、受け板３２の収容穴３２１の底面と接触している。
【００５２】
本実施形態では図１０に示すように、スリーブ３５１の鍔部３５１ｂと挿入ブロック３５２の板部３５２ｂが、受け板３２の収容穴３２１の底面と可動側型板３１の下面との間に挟まれて固定されている。また、特に図示しないが、スリーブ３５１及び受け板３２には、クリアランスＣ２と連通する通路が形成されており、溶融樹脂が発生するガスやキャビティ４内に閉じ込められた空気は、このクリアランスＣ２及び当該通路を介して、射出成形金型１ａ外へ排出される。
【００５３】
本実施形態では、このようなガス抜き機構３５とすることで、第１実施形態と同様の効果が得られる。また、エジェクタピン３３２に加えて挿入ブロック３５２にもガス抜き機構を設けることで、射出成形金型内にガス抜き機構を多く設けることができ、溶融樹脂が発生するガスやキャビティ４内に閉じ込められた空気を、さらに積極的に外部に排出させることができる。
【００５４】
なお、ガス抜き機構を可動側金型３に限らず、固定側金型２に設けてもよい。また、樹脂成形品５と金属部品（例えばキャリッジ等）を一体としてインサート成形する場合には、エジェクタピンや挿入ブロックに代えて、或いはエジェクタピンや挿入ブロックに加えて、当該金属部品を位置決めするコアピンに、上記のようなガス抜き機構を設けてもよい。
【００５５】
なお、以上に説明した実施形態において、嵌合孔３１３が本発明の貫通孔の一例に相当し、固定側型板２１及び可動側型板３１が本発明の金型本体の一例に相当し、スリーブ３３１,３５１が本発明の筒状部材の一例に相当し、エジェクタピン３３２や挿入ブロック３５２が本発明の挿入部材の一例に相当し、第１の底面３１２ａが本発明のキャビティ面の一例に相当し、第２の端面３３２ａ及び第３の端面３５２ｃが本発明の第２の端面の一例に相当し、第２の凹部５１が本発明の凹部の一例に相当し、第２の底面５１１が本発明の底面の一例に相当する。
【００５６】
また、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００５７】
１,１ａ…射出成形金型
２…固定側金型
２１…固定側型板      
３…可動側金型
３１…可動側型板
３１２…第１の凹部
３１２ａ…第１の底面
３１３…嵌合孔
３３,３５…ガス抜き機構
３３１,３５１…スリーブ
３３１ａ,３５１ａ…スリーブ本体
３３１ｂ,３５１ｂ…鍔部
３３１ｃ,３５１ｃ…挿入孔
３３１ｄ,３５１ｄ…第１の端面
３３２…エジェクタピン
３３２ａ…第２の端面
３５２…挿入ブロック
３５２ａ…ブロック本体
３５２ｂ…板部
３５２ｃ…第３の端面
４…キャビティ
５…樹脂成形品
５１…第２の凹部
５１１…第２の底面
５２…バリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011065205.tif 000009
【図８】
2011065205.tif 000010
【図９】
2011065205.tif 000011
【図１０】
2011065205.tif 000012
【図１１】
2011065205.tif 000013
【国際調査報告】
2011065205.tif 000014
2011065205.tif 000015